JP4637553B2 - ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 - Google Patents
ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4637553B2 JP4637553B2 JP2004338015A JP2004338015A JP4637553B2 JP 4637553 B2 JP4637553 B2 JP 4637553B2 JP 2004338015 A JP2004338015 A JP 2004338015A JP 2004338015 A JP2004338015 A JP 2004338015A JP 4637553 B2 JP4637553 B2 JP 4637553B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- schottky barrier
- sbd
- schottky
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims description 45
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 27
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 16
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 claims description 4
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 18
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N benzocyclobutene Chemical compound C1=CC=C2CCC2=C1 UMIVXZPTRXBADB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nitrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66083—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
- H01L29/6609—Diodes
- H01L29/66143—Schottky diodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/872—Schottky diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
本発明は、窒化物系半導体材料を用いたショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路に関する。
ＧａＮに代表される窒化物系半導体は、高い破壊電圧や高い飽和電子速度の特長を活かして、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）やショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）といった電子デバイスへの応用が活発に行われている。ＳＢＤは高耐圧であること及び低オン抵抗であることが求められているが、従来のシリコン（Ｓｉ）系材料を用いたＳＢＤにおいて高耐圧を実現するためには、キャリア濃度を低くすると共に、逆バイアスの際に空乏層が広がるドリフト層の厚さを厚くする必要があった。しかし、ドリフト層は順バイアスの際に電子が走行する領域であるため、ドリフト層の厚さを厚くするとオン抵抗が高くなる。それに対して、絶縁破壊耐圧が高いがＧａＮ等の窒化物系の材料を用いれば、ドリフト層の厚さを薄くしても高い耐圧が得られるため、オン抵抗が低く且つ高耐圧のＳＢＤが得られる。
（第１の従来例）
図１０は第１の従来例（例えば、特許文献１を参照。）に係る窒化物系の半導体材料を用いたＳＢＤの断面構造を示している。図１０に示すようにｎ型のシリコン（ｎ+−Ｓｉ）基板１０２の上に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はＡｌＮとＧａＮの超格子構造からなるバッファ層１０３が形成されており、バッファ層１０３の上にはｎ型のＧａＮ層１０４が形成されている。ｎ型のＧａＮ層１０４の上にはショットキー（アノード）電極１０５が形成され、基板１０２の裏面にはオーミック（カソード）電極１０１が形成されている。
図１０は第１の従来例（例えば、特許文献１を参照。）に係る窒化物系の半導体材料を用いたＳＢＤの断面構造を示している。図１０に示すようにｎ型のシリコン（ｎ+−Ｓｉ）基板１０２の上に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又はＡｌＮとＧａＮの超格子構造からなるバッファ層１０３が形成されており、バッファ層１０３の上にはｎ型のＧａＮ層１０４が形成されている。ｎ型のＧａＮ層１０４の上にはショットキー（アノード）電極１０５が形成され、基板１０２の裏面にはオーミック（カソード）電極１０１が形成されている。
このＳＢＤに逆バイアスが印加された場合には、空乏層がｎ型のＧａＮ層１０４の中に広がるため、高耐圧のＳＢＤとなる。また、順バイアスが印加された場合には、オーミック電極１０１からバッファ層１０３とｎ型のＧａＮ層１０４とを通り、ショットキー電極１０５へ電子が流れる。
（第２の従来例）
図１１は第２の従来例（例えば、特許文献２を参照。）に係る窒化物系の半導体材料を用いたＳＢＤの断面構造を示している。図１１に示すようにサファイア基板１１１の上にＡｌＮからなるバッファ層１１２が形成され、バッファ層１１２の上にアンドープのＧａＮ層１１３及びアンドープのＡｌＧａＮ層１１４が形成されている。ＡｌＧａＮ層１１４の上には、ショットキー電極１１５とオーミック電極１１６とが互いに間隔をおいて形成されている。ＧａＮ層１１３とＡｌＧａＮ層１１４との界面にはピエゾ分極と自発分極による電荷の供給があるため、密度が約１０13ｃｍ-2という高濃度の２次元電子ガスが形成されている。このＳＢＤに順バイアスが印加されると、ＧａＮ層１１３とＡｌＧａＮ層１１４との界面に形成された２次元電子ガス（２ＤＥＧ）によりサファイア基板１１１と水平方向に電流が流れる。
特開２００３−６０２１２号公報
特開２００４−３１８９６号公報
図１１は第２の従来例（例えば、特許文献２を参照。）に係る窒化物系の半導体材料を用いたＳＢＤの断面構造を示している。図１１に示すようにサファイア基板１１１の上にＡｌＮからなるバッファ層１１２が形成され、バッファ層１１２の上にアンドープのＧａＮ層１１３及びアンドープのＡｌＧａＮ層１１４が形成されている。ＡｌＧａＮ層１１４の上には、ショットキー電極１１５とオーミック電極１１６とが互いに間隔をおいて形成されている。ＧａＮ層１１３とＡｌＧａＮ層１１４との界面にはピエゾ分極と自発分極による電荷の供給があるため、密度が約１０13ｃｍ-2という高濃度の２次元電子ガスが形成されている。このＳＢＤに順バイアスが印加されると、ＧａＮ層１１３とＡｌＧａＮ層１１４との界面に形成された２次元電子ガス（２ＤＥＧ）によりサファイア基板１１１と水平方向に電流が流れる。
しかしながら、従来のＳＢＤにおいては以下のような問題がある。まず、第１の問題は、ダイシング工程において機械的なダメージを受けて多数の結晶欠陥が発生しているＳＢＤの周縁部にまで、逆バイアスを印加した際に空乏層が広がるので、ＳＢＤの周縁部において電界集中が発生して、ＳＢＤの耐圧が低下してしまうという問題である。
第２の問題は、基板上にＳＢＤを集積化することが非常に困難であるという問題である。１枚の基板上にＳＢＤを集積化するためには、各ＳＢＤのショットキー電極同士及びオーミック電極同士を互いに独立に設ける必要がある。しかし、第１の従来例においてはオーミック電極を基板の裏面に設ける必要があるため、１枚の基板上に複数のＳＢＤを形成したとしても、各オーミック電極に別の電位を与えることは不可能である。
また、第２の従来例においても、２ＤＥＧにより隣り合うオーミック電極同士の電位が等しくなってしまう。さらに、例えば第２の従来例において、ＳＢＤの周囲をメサエッチングすることにより素子分離を行ったとしても、２００Ｖ以下の電圧においてブレークダウンが発生してしまう。従って、それ以上の高耐圧が必要とされるＳＢＤを集積化して集積回路を実現することは困難であり、ＳＢＤを集積化した集積回路は実現されていない。
本発明は前記従来の問題を解決して、ＳＢＤの耐圧が低下することを防止すると共に、複数のＳＢＤのそれぞれの電極に異なる電圧を印加できるようにして、高耐圧のＳＢＤ及び高耐圧のＳＢＤが集積化されたコンパクトな集積回路を実現できるようにすることを目的とする。
前記目的を達成するため、本発明は、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）を、高抵抗領域に囲まれた領域にショットキー電極とオーミック電極とが形成されている構成とする。
具体的に、本発明に係るＳＢＤは、基板の上に順次形成された第１の半導体層及び第２の半導体層と、第１の半導体層及び第２の半導体層に形成され且つ第１の半導体層及び第２の半導体層からなる領域と比べて高抵抗である高抵抗領域と、第２の半導体層の上における高抵抗領域に囲まれた領域に互いに間隔をおいて形成されたショットキー電極及びオーミック電極を備えていることを特徴とする。
本発明のＳＢＤによれば、高抵抗領域に囲まれた領域に互いに間隔をおいて形成されたショットキー電極及びオーミック電極を備えているためＳＢＤに逆バイアスを印加した際に結晶性の劣るＳＢＤの周縁部に空乏層が広がることを防止することができる。従って、電界集中によるＳＢＤの耐圧の低下が生じない高耐圧のＳＢＤを実現することが可能となる。また、ＳＢＤを周囲から電気的に絶縁することができるので、ＳＢＤを集積化することが可能となる。
本発明のショットキーバリアダイオードにおいて、ショットキー電極は、オーミック電極を囲むように形成されていることが好ましい。このような構成とすれば、オーミック電極のすべての辺をショットキー電極と対向させることができるので、オーミック電極を効率よく機能させることが可能となり、ＳＢＤを小型化することができる。
本発明のショットキーバリアダイオードにおいて、ショットキー電極の外形状は、平面正方形状であることが好ましい。このような構成とすれば、複数のＳＢＤを集積化する際に効率よく集積化することが可能となる。
本発明のショットキーバリアダイオードは、ショットキー電極は、少なくとも１つの切り欠き部分を有していることが好ましい。このような構成とすることにより、ショットキー電極の形成が容易となる。
本発明のショットキーバリアダイオードは、基板はサファイア、シリコン、炭化シリコン又は窒化ガリウムであることが好ましい。また、第１の半導体層及び第２の半導体層は、それぞれ一般式がＩｎaＧａbＡｌcＢdＮ（但し、０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表される化合物であり、且つ、第２の半導体層は第１の半導体層と比べてバンドギャップが大きいことが好ましい。このような構成であれば、窒化物系の高耐圧のＳＢＤを確実に得ることができる。
本発明のショットキーバリアダイオードは、高抵抗領域は、第１の半導体層及び第２の半導体層が加熱により酸化された熱酸化膜からなることが好ましい。また、高抵抗領域は、第１の半導体層及び第２の半導体層に不純物イオンが注入されることにより形成された不純物注入領域であってもよい。このような構成とすれば、高抵抗領域を確実に形成することができる。
本発明に係る集積回路は、１枚の基板に複数の本発明のショットキーバリアダイオードが形成されていることを特徴とする。本発明の集積回路によれば、ショットキー電極及びオーミック電極を囲むように第１の半導体層及び第２の半導体層と比べて高抵抗である高抵抗領域が設けられているＳＢＤが１枚の基板の上に複数形成されているため、各ＳＢＤの電極を互いに絶縁することができるので、各電極にそれぞれ異なる電圧を印加することが可能であり、その結果、ＳＢＤを用いた電子回路を１つの部品に集積化することができる。
本発明の集積回路において、複数のショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個は、ショットキー電極同士が互いに電気的に絶縁されていることが好ましい。また、各ショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個は、オーミック電極同士が互いに電気的に絶縁されていることが好ましい。このような構成とすることにより、各電極に異なる電圧を確実に印加できる。
本発明の集積回路において、複数のショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個が直列に接続されていることが好ましく、直列に接続された２個のショットキーバリアダイオードの中間のノードは、入力ノードであることが好ましい。
本発明の集積回路において、複数のショットキーバリアダイオードは、ブリッジ整流回路を形成していることが好ましい。また、複数のショットキーバリアダイオードは、電圧リミッタ回路を形成していてもよい。
本発明のショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）及び集積回路は、ＳＢＤの耐圧が低下することを防止できる共に、複数のＳＢＤのそれぞれの電極に異なる電圧を印加することが可能であり、高耐圧のＳＢＤ及び高耐圧のＳＢＤが集積化されたコンパクトな集積回路を実現できる。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）について図を参照して説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は本実施形態のＳＢＤの構造であって、（ａ）は平面構造を示し、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面構造を示している。
本発明の第１の実施形態に係るショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）について図を参照して説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は本実施形態のＳＢＤの構造であって、（ａ）は平面構造を示し、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面構造を示している。
図１に示すようにサファイアからなる基板１の上には、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により順次成長させた、厚さが１００ｎｍの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層２と、厚さが１５００ｎｍのアンドープの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる第１の半導体層３と、厚さが２５ｎｍのアンドープのアルミニウム窒化ガリウム（Ａｌ0.26Ｇａ0.74Ｎ）からなる第２の半導体層４とが形成されている。
第２の半導体層４の上には、順に積層された厚さがそれぞれ５０ｎｍ及び２００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）及び金（Ａｕ）からなるショットキー（アノード）電極６と、順に積層された厚さがそれぞれ１０ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍ及び５００ｎｍのチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）からなるオーミック（カソード）電極７とが間隔をおいて形成されている。
第１の半導体層３と第２の半導体層４との界面における第１の半導体層３の側には、ピエゾ分極と自発分極とにより１×１０13ｃｍ-2程度の高濃度の２次元電子ガス（２ＤＥＧ）が存在している。このため、ショットキー電極６とオーミック電極７との間にショットキー電極を正電圧とする順バイアスを印加すると、２ＤＥＧによりショットキー電極６からオーミック電極７へ電流が流れる。
一方、ショットキー電極６とオーミック電極７との間に逆バイアスを印加すると、オショットキー電極６を中心に空乏層が広がるため、２ＤＥＧが狭窄されてショットキー電極６とオーミック電極７との間に電流は流れない。
他の領域と比べて結晶欠陥が多数存在するＳＢＤの周縁部にまで空乏層が広がると、電界集中が生じるため、ＳＢＤの耐圧が低下する。しかし、本実施形態のＳＢＤには、ＳＢＤの周縁部にＳＢＤを囲む高抵抗領域５が設けられている。従って、空乏層が、ＳＢＤの周縁部に広がることはなく、ＳＢＤの耐圧が低下することはない。
図２はＳＢＤのショットキー電極６を０Ｖとして、オーミック電極７に正の電圧を印加した場合の電流−電圧特性を示している。波線で示した高抵抗領域５が形成されていない従来のＳＢＤにおいては、耐圧が約２００Ｖであった。一方、実線で示した本実施形態のＳＢＤの耐圧は約３００Ｖであり、高抵抗領域５を設けることにより耐圧が約１００Ｖ上昇した。
以下に、本実施形態のＳＢＤの製造方法の一例を説明する。図３は本実施形態のＳＢＤの製造工程について断面構造を工程順に示している。まず、図３（ａ）に示すようにサファイアからなる基板１の上に厚さが１００ｎｍのＡｌＮからなるバッファ層２をＭＯＣＶＤ法により堆積する。次に、バッファ層３の上に厚さが１５００ｎｍのアンドープのＧａＮと、厚さが２５ｎｍのアンドープのＡｌ0.26Ｇａ0.74Ｎとを順次堆積することにより第１の半導体層３及び第２の半導体層４を形成する。
次に、マスクを除去した後、図３（ｂ）に示すように第２の半導体層５の上にシリコン（Ｓｉ）膜８を堆積してパターニングすることにより、第２の半導体層５の表面をＳＢＤの周縁部の高抵抗領域５を形成する部位を除いてマスクする。マスクを形成した状態において、酸素雰囲気中において１０００℃の温度で２０分間の熱処理を行い、ＳＢＤの周縁部に高抵抗領域５を形成する。
次に、マスクを除去した後、図３（ｃ）に示すように第２の半導体層５の上に厚さがそれぞれ１０ｎｍ、２００ｎｍ、５０ｎｍ及び５００ｎｍのＴｉ、Ａｌ、Ｔｉ及びＡｕを順に蒸着した後、リフトオフし、さらに６００℃の温度で熱処理を行うことによりオーミック電極７を形成する。続いて、第２の半導体層５の上に厚さがそれぞれ５０ｎｍ及び２００ｎｍのＮｉ及びＡｕを順に蒸着した後、リフトオフし、さらに熱処理を行うことによりショットキー電極６を形成する。
なお、第１の半導体層４と第２の半導体層５とにＧａＮとＡｌ0.26Ｇａ0.74Ｎの組み合わせを用いたが、第１の半導体層４と第２の半導体層５との界面に２次元電子ガスが形成される範囲でＡｌの組成比を任意に変更してよい。また、第２の半導体層５をアンドープとしたが、ｎ型にドープしてもよい。さらに、ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓとの組み合わせ、ＩｎＧａＡｓとＡｌＧａＡｓとの組み合わせ、ＩｎＧａＡｓとＩｎＡｌＡｓとの組み合わせ又はＩｎＧａＡｓとＩｎＰとの組み合わせ等を用いてもよい。
本実施形態において高抵抗領域は、抵抗値が１×１０4Ωｃｍ以上の領域であればよく、１×１０6Ωｃｍ以上であることが好ましい。また、熱処理に代えて、イオン注入法により形成してもよい。この場合には例えば、窒素イオンを１００ＫｅＶの加速電圧で、４×１０13ｃｍ-2のドーズ量となるように注入すればよい。
（第１の実施形態の第１変形例）
以下に、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るＳＢＤについて図を参照して説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は本実施形態に係るＳＢＤの構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のIVｂ−IVｂ線における断面構造を示している。図４において図１と同一の構成要素については同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るＳＢＤについて図を参照して説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は本実施形態に係るＳＢＤの構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のIVｂ−IVｂ線における断面構造を示している。図４において図１と同一の構成要素については同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図４（ａ）に示すように本実施形態のＳＢＤにおいては、ショットキー電極６は平面正方形状の外形をしており、中央部に形成された平面正方形状のオーミック電極７を囲むように形成されている。２次元電子ガスを利用したＳＢＤにおいては、ショットキー電極とオーミック電極との間を基板に対して平行に順方向電流が流れる。従って、ＳＢＤに大電流を流すためにはショットキー電極６とオーミック電極７とが対向して配置されている部分の長さをできるだけ長くする必要がある。
本変形例のＳＢＤにおいては、中央部に設けられたオーミック電極７の周りを囲むように間隔をおいてショットキー電極６が形成されている。従って、オーミック電極７のすべての辺がショットキー電極６と対向しており、効率よくショットキー電極６からオーミック電極７へ電流を流すことができる。
なお、本実施形態において、ショットキー電極６の外周の形状を平面正方形状としたが、オーミック電極７を囲む構造であればよく、ショットキー電極６の外周の形状を６角形状や円形状等としてもよい。また、ショットキー電極６の内周の形状と外周の形状とは一致していても、不一致であってもよい。但し、ショットキー電極６とオーミック電極７との間隔をできるだけ等間隔に保つために、ショットキー電極６の内周の平面形状とオーミック電極７の平面形状とは、相似の形状とすることが好ましい。
（第１の実施形態の第２変形例）
図５（ａ）及び図５（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るＳＢＤの構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面構造を示している。図５において図１と同一の構成要素については同一の符号を附すことにより説明を省略する。図５に示すように、本変形例のＳＢＤにおいては、ショットキー電極６はオーミック電極７を完全に囲む形状ではなく切り欠き部分を有している。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るＳＢＤの構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面構造を示している。図５において図１と同一の構成要素については同一の符号を附すことにより説明を省略する。図５に示すように、本変形例のＳＢＤにおいては、ショットキー電極６はオーミック電極７を完全に囲む形状ではなく切り欠き部分を有している。
このようにショットキー電極６が切り欠き部分を有している場合には、オーミック電極７とショットキー電極６とが対向する部分の長さが短くなるが、ショットキー電極６を形成する際に、第１の実施形態の第１変形例と異なりリフトオフ法が行いやすくなり、容易に製造することが可能となる。
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る集積回路について図を参照して説明する。図６は本実施形態の集積回路の等価回路を示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）は本実施形態の集積回路の構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のVIIｂ−VIIｂ線における断面構造を示している。
以下に、本発明の第２の実施形態に係る集積回路について図を参照して説明する。図６は本実施形態の集積回路の等価回路を示している。図７（ａ）及び図７（ｂ）は本実施形態の集積回路の構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のVIIｂ−VIIｂ線における断面構造を示している。
図６に示すように本実施形態の集積回路は、第１のＳＢＤ２１Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂとが互いに逆方向に接続された電圧リミッタ回路である。入力端子４１と入力端子４２との間に印加された電圧がＳＢＤの順方向のオン電圧以上になると、ＳＢＤに電圧が流れるため、出力端子４３と出力端子４４との間の電圧はＳＢＤのオン電圧以上にはならない。
図７に示すように本実施形態において、サファイアからなる基板１１の上には、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により順次成長させた、厚さが１００ｎｍの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなるバッファ層１２と、厚さが１５００ｎｍのアンドープの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる第１の半導体層１３と、厚さが２５ｎｍのアンドープのアルミニウム窒化ガリウム（Ａｌ0.26Ｇａ0.74Ｎ）からなる第２の半導体層１４とが形成されている。
第２の半導体層１４の上には、平面４角形状のオーミック電極１７Ａとオーミック電極１７Ｂとが間隔をおいて形成されている。オーミック電極１７Ａを囲むようにショットキー電極１６Ａが形成され、オーミック電極１７Ｂを囲むようにショットキー電極１６Ｂが形成されている。
ショットキー電極１６Ａのオーミック電極１７Ａと対向する側と逆の側（外側）及びショットキー電極１６Ｂの外側を囲むように高抵抗領域１５が形成されている。これにより、第１のＳＢＤ２１Ａ及び第２のＳＢＤ２１Ｂは共に、素子の周縁部に空乏層が広らないので、電界集中による耐圧の低下が生じない。さらに、第１のＳＢＤ２１Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂとは互いに電気的に絶縁されており、第１のＳＢＤ２１Ａのショットキー電極１６Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂのショットキー電極１６Ｂ及び第１のＳＢＤ２１Ａのオーミック電極１７Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂのオーミック電極１７Ｂとにはそれぞれ異なる電圧を印加することができる。
第２の半導体層１４の上には、ショットキー電極１６Ａ及びショットキー電極１６Ｂと、オーミック電極１７Ａ及びオーミック電極１７Ｂとを覆うように厚さが３μｍのベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）からなる絶縁膜２２が形成されている。絶縁膜２２の上には厚さがそれぞれ１５０ｎｍ及び２０００ｎｍのチタン（Ｔｉ）及び金（Ａｕ）からなる配線３１と配線３２とが形成されている。
配線３１には、ビア２４を介して第１のＳＢＤ２１Ａのショットキー電極１６Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂのオーミック電極１７Ｂとが電気的に接続されている。配線３２には、ビア２４を介して第２のＳＢＤ２１Ｂのショットキー電極１６Ｂと第１のＳＢＤ２１Ａのオーミック電極１７Ａとが電気的に接続されている。
以上説明したように、本実施形態の集積回路によれば２個のＳＢＤからなるリミッタ回路が１枚の基板の上に集積されている。従って、１個の部品によりリミッタ回路を形成することができる。また、本実施形態においてはＳＢＤのオーミック電極が基板と電気的に接続されていないため、さらに他のトランジスタ等を同一の基板の上に形成することも可能である。
なお、本実施形態においては１個づつのＳＢＤを互いに異なる方向に接続する例を示したが、２個以上のＳＢＤを直列に接続して、これを２組用いてリミッタ回路を形成してもよい。この場合ｎ個のＳＢＤを直列に接続すると、リミッタの作動電圧はＳＢＤのオン電圧のｎ倍となる。
（第２の実施形態の一変形例）
以下に、本発明の第２の実施形態の一変形例に係る集積回路について、図を参照して説明する。図８は本変形例の集積回路の等価回路を示している。図９（ａ）及び図９（ｂ）は本変形例の集積回路の構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のIXｂ−IXｂ線における断面構造を示している。図９において図７と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
以下に、本発明の第２の実施形態の一変形例に係る集積回路について、図を参照して説明する。図８は本変形例の集積回路の等価回路を示している。図９（ａ）及び図９（ｂ）は本変形例の集積回路の構造であり、（ａ）は平面構造を示しており、（ｂ）は（ａ）のIXｂ−IXｂ線における断面構造を示している。図９において図７と同一の構成要素には同一の符号を附すことにより説明を省略する。
図８に示すように本変形例の集積回路は、４個のＳＢＤを組み合わせた整流回路であり、２個のＳＢＤを直列に接続したサブ回路が２つ組み合わされている。それぞれのサブ回路の中間ノードに交流電力が入力されると、出力端子から直流電力を出力する２相整流回路である。なお、同様の構成で３相整流回路も実現できる。
図９に示すように、本変形例の集積回路は１枚の基板の上に形成された第１のＳＢＤ２１Ａ、第２のＳＢＤ２１Ｂ、第３のＳＢＤ２１Ｃ及び第４のＳＢＤ２１Ｄによって形成されている。第１のＳＢＤ２１Ａから第４のＳＢＤ２１Ｄの周囲には、各ＳＢＤを囲むように高抵抗領域１５が形成されており、第１のＳＢＤ２１Ａから第４のＳＢＤ２１Ｄはそれぞれ電気的に絶縁されている。
第１のＳＢＤ２１Ａのオーミック電極１７Ａと第３のＳＢＤ２１Ｃのオーミック電極１７Ｃとは配線３１によって互いに接続されており、出力端子４３が形成されている。第２のＳＢＤ２１Ｂのショットキー電極１６Ｂと第４のＳＢＤ２１Ｃのショットキー電極１６Ｄとは配線３４によって互いに接続されており、出力端子４４が形成されている。
第１のＳＢＤ２１Ａのショットキー電極１６Ａと第２のＳＢＤ２１Ｂのオーミック電極１７Ｂとは配線３２により互いに接続され、入力端子４１が形成されている。第３のＳＢＤ２１Ｃのショットキー電極１６Ｃと第４のＳＢＤ２１Ｄのオーミック電極１７Ｄとは配線３３により互いに接続され、入力端子４２が形成されている。
本変形例の集積回路によれば、従来集積化できず４個のＳＢＤにより形成しなければならなかった整流回路を、１個の部品により形成することが可能となるため、占有面積を小さくすることが可能となると共に、組立工程を簡略化することができる。
本発明のショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路は、ショットキーバリアダイオードの耐圧が低下することを防止できると共に、複数のＳＢＤのそれぞれの電極に異なる電圧を印加することが可能であり、高耐圧のＳＢＤ及び高耐圧のＳＢＤが集積化されたコンパクトな集積回路を実現できるため、窒化物系半導体材料を用いたショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路等に有用である。
１ 基板
２ バッファ層
３ 第１の半導体層
４ 第２の半導体層
５ 高抵抗領域
６ ショットキー（アノード）電極
７ オーミック（カソード）電極
８ シリコン膜
１１ 基板
１２ バッファ層
１３ 第１の半導体層
１４ 第２の半導体層
１５ 高抵抗領域
１６Ａ ショットキー（アノード）電極
１６Ｂ ショットキー（アノード）電極
１６Ｃ ショットキー（アノード）電極
１６Ｄ ショットキー（アノード）電極
１７Ａ オーミック（カソード）電極
１７Ｂ オーミック（カソード）電極
１７Ｃ オーミック（カソード）電極
１７Ｄ オーミック（カソード）電極
２１Ａ 第１のショットキーバリアダイオード
２１Ｂ 第２のショットキーバリアダイオード
２１Ｃ 第３のショットキーバリアダイオード
２１Ｄ 第４のショットキーバリアダイオード
２２ 絶縁膜
２４ ビア
３１ 配線
３２ 配線
３３ 配線
３４ 配線
４１ 入力端子
４２ 入力端子
４３ 出力端子
４４ 出力端子
２ バッファ層
３ 第１の半導体層
４ 第２の半導体層
５ 高抵抗領域
６ ショットキー（アノード）電極
７ オーミック（カソード）電極
８ シリコン膜
１１ 基板
１２ バッファ層
１３ 第１の半導体層
１４ 第２の半導体層
１５ 高抵抗領域
１６Ａ ショットキー（アノード）電極
１６Ｂ ショットキー（アノード）電極
１６Ｃ ショットキー（アノード）電極
１６Ｄ ショットキー（アノード）電極
１７Ａ オーミック（カソード）電極
１７Ｂ オーミック（カソード）電極
１７Ｃ オーミック（カソード）電極
１７Ｄ オーミック（カソード）電極
２１Ａ 第１のショットキーバリアダイオード
２１Ｂ 第２のショットキーバリアダイオード
２１Ｃ 第３のショットキーバリアダイオード
２１Ｄ 第４のショットキーバリアダイオード
２２ 絶縁膜
２４ ビア
３１ 配線
３２ 配線
３３ 配線
３４ 配線
４１ 入力端子
４２ 入力端子
４３ 出力端子
４４ 出力端子
Claims (13)
- 基板の上に順次形成された第１の半導体層及び第２の半導体層と、
前記第１の半導体層及び第２の半導体層に形成され且つ前記第１の半導体層及び第２の半導体層からなる領域と比べて高抵抗である高抵抗領域と、
前記第２の半導体層の上における前記高抵抗領域に囲まれた領域に互いに間隔をおいて形成されたショットキー電極及びオーミック電極を備え、
前記第１の半導体層及び第２の半導体層は、それぞれ一般式がＩｎaＧａbＡｌcＢdＮ（但し、０≦ａ、ｂ、ｃ、ｄ≦１、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。）で表される化合物であり、
前記第１の半導体層と前記第２の半導体層との界面には２次元電子ガス層が存在し、
前記高抵抗領域は、前記第１の半導体層及び第２の半導体層に不純物イオンが注入されることにより形成された不純物注入領域であり、
前記高抵抗領域は、前記第１の半導体層の前記基板側の最下部には形成されていないことを特徴とするショットキーバリアダイオード。 - 前記ショットキー電極は、前記オーミック電極を囲むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のショットキーバリアダイオード。
- 前記ショットキー電極の外形状は、平面正方形状であることを特徴とする請求項２に記載のショットキーバリアダイオード。
- 前記ショットキー電極は、少なくとも１つの切り欠き部分を有していることを特徴とする請求項２又は３に記載のショットキーバリアダイオード。
- 前記基板はサファイア、シリコン、炭化シリコン又は窒化ガリウムであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のショットキーバリアダイオード。
- 前記第２の半導体層は前記第１の半導体層と比べてバンドギャップが大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のショットキーバリアダイオード。
- １枚の基板に複数の請求項１から６のいずれか１項に記載のショットキーバリアダイオードが形成されていることを特徴とする集積回路。
- 前記複数のショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個は、前記ショットキー電極同士が互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項７に記載の集積回路。
- 前記各ショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個は、前記オーミック電極同士が互いに電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の集積回路。
- 前記複数のショットキーバリアダイオードのうちの少なくとも２個が直列に接続されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の集積回路。
- 前記直列に接続された２個のショットキーバリアダイオードの中間のノードは、入力ノードであることを特徴とする請求項１０に記載の集積回路。
- 前記複数のショットキーバリアダイオードは、ブリッジ整流回路を形成していることを特徴とする請求項１１に記載の集積回路。
- 前記複数のショットキーバリアダイオードは、電圧リミッタ回路を形成していることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の集積回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004338015A JP4637553B2 (ja) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 |
| US11/271,833 US7375407B2 (en) | 2004-11-22 | 2005-11-14 | Schottky barrier diode and integrated circuit using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004338015A JP4637553B2 (ja) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006147951A JP2006147951A (ja) | 2006-06-08 |
| JP4637553B2 true JP4637553B2 (ja) | 2011-02-23 |
Family
ID=36460149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004338015A Active JP4637553B2 (ja) | 2004-11-22 | 2004-11-22 | ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7375407B2 (ja) |
| JP (1) | JP4637553B2 (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7008839B2 (en) * | 2002-03-08 | 2006-03-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor thin film |
| US8183595B2 (en) * | 2005-07-29 | 2012-05-22 | International Rectifier Corporation | Normally off III-nitride semiconductor device having a programmable gate |
| US7932539B2 (en) * | 2005-11-29 | 2011-04-26 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Enhancement-mode III-N devices, circuits, and methods |
| US7972915B2 (en) * | 2005-11-29 | 2011-07-05 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Monolithic integration of enhancement- and depletion-mode AlGaN/GaN HFETs |
| US8044432B2 (en) * | 2005-11-29 | 2011-10-25 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Low density drain HEMTs |
| JP4929882B2 (ja) * | 2006-07-11 | 2012-05-09 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| US8502323B2 (en) * | 2007-08-03 | 2013-08-06 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Reliable normally-off III-nitride active device structures, and related methods and systems |
| US20090072269A1 (en) * | 2007-09-17 | 2009-03-19 | Chang Soo Suh | Gallium nitride diodes and integrated components |
| US7965126B2 (en) | 2008-02-12 | 2011-06-21 | Transphorm Inc. | Bridge circuits and their components |
| US8076699B2 (en) * | 2008-04-02 | 2011-12-13 | The Hong Kong Univ. Of Science And Technology | Integrated HEMT and lateral field-effect rectifier combinations, methods, and systems |
| US8519438B2 (en) | 2008-04-23 | 2013-08-27 | Transphorm Inc. | Enhancement mode III-N HEMTs |
| US8289065B2 (en) | 2008-09-23 | 2012-10-16 | Transphorm Inc. | Inductive load power switching circuits |
| US20100084687A1 (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-08 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Aluminum gallium nitride/gallium nitride high electron mobility transistors |
| US7898004B2 (en) * | 2008-12-10 | 2011-03-01 | Transphorm Inc. | Semiconductor heterostructure diodes |
| US8742459B2 (en) | 2009-05-14 | 2014-06-03 | Transphorm Inc. | High voltage III-nitride semiconductor devices |
| US8390000B2 (en) | 2009-08-28 | 2013-03-05 | Transphorm Inc. | Semiconductor devices with field plates |
| US8138529B2 (en) | 2009-11-02 | 2012-03-20 | Transphorm Inc. | Package configurations for low EMI circuits |
| US8389977B2 (en) * | 2009-12-10 | 2013-03-05 | Transphorm Inc. | Reverse side engineered III-nitride devices |
| TWI456770B (zh) * | 2010-03-16 | 2014-10-11 | Nat Univ Tsing Hua | 蕭特基二極體結構及其製造方法 |
| JP5566798B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2014-08-06 | 古河電気工業株式会社 | 半導体整流素子 |
| US8742460B2 (en) | 2010-12-15 | 2014-06-03 | Transphorm Inc. | Transistors with isolation regions |
| US8643062B2 (en) | 2011-02-02 | 2014-02-04 | Transphorm Inc. | III-N device structures and methods |
| US8716141B2 (en) | 2011-03-04 | 2014-05-06 | Transphorm Inc. | Electrode configurations for semiconductor devices |
| US8772842B2 (en) | 2011-03-04 | 2014-07-08 | Transphorm, Inc. | Semiconductor diodes with low reverse bias currents |
| JP5414715B2 (ja) * | 2011-03-04 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | 窒化物半導体ダイオード |
| US8901604B2 (en) | 2011-09-06 | 2014-12-02 | Transphorm Inc. | Semiconductor devices with guard rings |
| JP5591776B2 (ja) * | 2011-09-21 | 2014-09-17 | 株式会社東芝 | 窒化物半導体装置およびそれを用いた回路 |
| US8598937B2 (en) | 2011-10-07 | 2013-12-03 | Transphorm Inc. | High power semiconductor electronic components with increased reliability |
| US9165766B2 (en) | 2012-02-03 | 2015-10-20 | Transphorm Inc. | Buffer layer structures suited for III-nitride devices with foreign substrates |
| US8648643B2 (en) | 2012-02-24 | 2014-02-11 | Transphorm Inc. | Semiconductor power modules and devices |
| WO2013155108A1 (en) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | Transphorm Inc. | N-polar iii-nitride transistors |
| US9184275B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-11-10 | Transphorm Inc. | Semiconductor devices with integrated hole collectors |
| JP6202514B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2017-09-27 | ローム株式会社 | 窒化物半導体ショットキバリアダイオード |
| WO2014127150A1 (en) | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Transphorm Inc. | Electrodes for semiconductor devices and methods of forming the same |
| US9087718B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-07-21 | Transphorm Inc. | Enhancement-mode III-nitride devices |
| US9245993B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-01-26 | Transphorm Inc. | Carbon doping semiconductor devices |
| US9059076B2 (en) | 2013-04-01 | 2015-06-16 | Transphorm Inc. | Gate drivers for circuits based on semiconductor devices |
| WO2015006111A1 (en) | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Transphorm Inc. | Multilevel inverters and their components |
| US9443938B2 (en) | 2013-07-19 | 2016-09-13 | Transphorm Inc. | III-nitride transistor including a p-type depleting layer |
| US9543940B2 (en) | 2014-07-03 | 2017-01-10 | Transphorm Inc. | Switching circuits having ferrite beads |
| US9590494B1 (en) | 2014-07-17 | 2017-03-07 | Transphorm Inc. | Bridgeless power factor correction circuits |
| US9318593B2 (en) | 2014-07-21 | 2016-04-19 | Transphorm Inc. | Forming enhancement mode III-nitride devices |
| US9536966B2 (en) | 2014-12-16 | 2017-01-03 | Transphorm Inc. | Gate structures for III-N devices |
| US9536967B2 (en) | 2014-12-16 | 2017-01-03 | Transphorm Inc. | Recessed ohmic contacts in a III-N device |
| US10200030B2 (en) | 2015-03-13 | 2019-02-05 | Transphorm Inc. | Paralleling of switching devices for high power circuits |
| TWI572034B (zh) * | 2015-03-26 | 2017-02-21 | wen-zhang Jiang | III / nitride semiconductor device and method for producing the same |
| US11335799B2 (en) | 2015-03-26 | 2022-05-17 | Chih-Shu Huang | Group-III nitride semiconductor device and method for fabricating the same |
| US10756084B2 (en) | 2015-03-26 | 2020-08-25 | Wen-Jang Jiang | Group-III nitride semiconductor device and method for fabricating the same |
| US9905654B2 (en) * | 2015-07-21 | 2018-02-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Bridge diode |
| US11322599B2 (en) | 2016-01-15 | 2022-05-03 | Transphorm Technology, Inc. | Enhancement mode III-nitride devices having an Al1-xSixO gate insulator |
| WO2017210323A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Transphorm Inc. | Iii-nitride devices including a graded depleting layer |
| US10319648B2 (en) | 2017-04-17 | 2019-06-11 | Transphorm Inc. | Conditions for burn-in of high power semiconductors |
| CN115037168A (zh) * | 2021-02-25 | 2022-09-09 | 精工爱普生株式会社 | 整流电路以及受电控制装置 |
| CN115775730B (zh) * | 2023-02-13 | 2023-06-06 | 江苏能华微电子科技发展有限公司 | 一种准垂直结构GaN肖特基二极管及其制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216437A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62229974A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | シヨツトキ−ダイオ−ド及びその製造方法 |
| JPH065842A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-01-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH10242763A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路 |
| JP2002231969A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-16 | Sharp Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003142697A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 集積型ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 |
| JP2003229566A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-08-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電力変換装置及びそれに用いるＧａＮ系半導体装置 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3673514A (en) * | 1970-12-31 | 1972-06-27 | Bell Telephone Labor Inc | Schottky barrier transit time negative resistance diode circuits |
| US5895260A (en) * | 1996-03-29 | 1999-04-20 | Motorola, Inc. | Method of fabricating semiconductor devices and the devices |
| JP3646472B2 (ja) * | 1997-05-19 | 2005-05-11 | 株式会社日立製作所 | 非接触型ｉｃカードおよび送受信回路 |
| DE19723176C1 (de) | 1997-06-03 | 1998-08-27 | Daimler Benz Ag | Leistungshalbleiter-Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US6303969B1 (en) * | 1998-05-01 | 2001-10-16 | Allen Tan | Schottky diode with dielectric trench |
| JP4043600B2 (ja) | 1998-06-03 | 2008-02-06 | 古河電気工業株式会社 | ショットキー障壁形成用電極 |
| JP2000208813A (ja) | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | ＧａＮ系半導体素子およびその製造方法 |
| US6261932B1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-07-17 | Fairchild Semiconductor Corp. | Method of fabricating Schottky diode and related structure |
| JP2003101036A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 |
| US20030015708A1 (en) * | 2001-07-23 | 2003-01-23 | Primit Parikh | Gallium nitride based diodes with low forward voltage and low reverse current operation |
| JP4210823B2 (ja) | 2001-08-20 | 2009-01-21 | サンケン電気株式会社 | シヨットキバリアダイオード及びその製造方法 |
| JP3973938B2 (ja) | 2002-03-20 | 2007-09-12 | 日本碍子株式会社 | ショットキーデバイス |
| JP4177124B2 (ja) | 2002-04-30 | 2008-11-05 | 古河電気工業株式会社 | ＧａＮ系半導体装置 |
| JP2004014716A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| JP4810072B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-11-09 | 株式会社東芝 | 窒素化合物含有半導体装置 |
-
2004
- 2004-11-22 JP JP2004338015A patent/JP4637553B2/ja active Active
-
2005
- 2005-11-14 US US11/271,833 patent/US7375407B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58216437A (ja) * | 1982-06-10 | 1983-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS62229974A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | シヨツトキ−ダイオ−ド及びその製造方法 |
| JPH065842A (ja) * | 1992-06-16 | 1994-01-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH10242763A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路 |
| JP2002231969A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-16 | Sharp Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003142697A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 集積型ショットキーバリアダイオードおよびその製造方法 |
| JP2003229566A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-08-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電力変換装置及びそれに用いるＧａＮ系半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006147951A (ja) | 2006-06-08 |
| US20060108605A1 (en) | 2006-05-25 |
| US7375407B2 (en) | 2008-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4637553B2 (ja) | ショットキーバリアダイオード及びそれを用いた集積回路 | |
| US8692292B2 (en) | Semiconductor device including separated gate electrode and conductive layer | |
| JP6580267B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| CN102203936B (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
| JP5179023B2 (ja) | 電界効果トランジスタ | |
| JP4755961B2 (ja) | 窒化物半導体装置及びその製造方法 | |
| JP5125512B2 (ja) | 電界効果トランジスタ | |
| WO2017138505A1 (ja) | 半導体装置 | |
| JP5494474B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| US9680001B2 (en) | Nitride semiconductor device | |
| JP2007103451A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2006156457A (ja) | ショットキーバリアダイオード及びダイオードアレイ | |
| US9082884B2 (en) | Schottky diode | |
| WO2012008074A1 (ja) | ダイオード | |
| JP5997234B2 (ja) | 半導体装置、電界効果トランジスタおよび電子装置 | |
| TWI509797B (zh) | 化合物半導體裝置及其製造方法 | |
| JP5640325B2 (ja) | 化合物半導体装置 | |
| JP2011142358A (ja) | 窒化物半導体装置 | |
| JP5549081B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP5714987B2 (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JP5545653B2 (ja) | 窒化物系半導体装置 | |
| WO2016151704A1 (ja) | 窒化物半導体素子及び電力変換装置 | |
| JP6651801B2 (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP4925596B2 (ja) | 窒化物半導体装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060821 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100716 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101013 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101102 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101124 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4637553 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |